JP6636423B2 - ろう付け合金 - Google Patents

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Description

本発明は、ろう付け溶加材、サンドイッチ型ろう付け溶加材、ろう付け溶加材の使用、及びろう付け溶加材とフラックスの組み合わせ、並びにろう付け物品をろう付けすることによって金属部分を接合する方法に関する。
ろう付けは、連続生産と工作物試作の両方で部品を接合するための重要な技術である。
ろう付けは、材料に与えるストレスが低レベルで、必要に応じてフラックス及び/又は不活性ガスを使用して、金属部品を金属加材(はんだ)によって接合する低コストの方法である。はんだの融解温度は、はんだによって接合され濡らされる金属の融解温度よりも低く、金属は溶融されない。
はんだ材料は、その液相線温度によってはんだ付け溶加材とろう付け溶加材に分けられ、450℃を超える液相線温度を有するはんだは、ろう付け溶加材と呼ばれ、450℃未満の液相線温度を有するものは、はんだ付け溶加材又は軟質はんだと呼ばれる。例えば、軟質はんだは、電子的用途に使用され、その理由は、温度が高すぎると使用部品を破損させることがあるからである。
融解範囲が600〜800℃のことが多い一般的なろう付け溶加材は、Ag−Cu−Znろう付け溶加材である。そのようなろう付け溶加材は、例えば、DIN EN ISO 17672とAWS A5.8M/A5.8−2011(ろう付け溶加材)などの規格と米国特許第2019984(A)号に記載されている。そのような合金は、いくつかの用途に使用できるが、腐食の影響を受けやすいため全ての要件を満たすとは限らず、所定の銀含有率の合金の融解範囲は、きわめて低いことが望ましい。
更に、ニッケル(Ni)とマンガン(Mn)も含み、銀含有率がより高い、改良されたAg−Cu−Znろう付け溶加材も既知であり、例えばDE 19725956で公開されている。そのようなろう付け溶加材は、工具産業に使用されることが多い。ろう付け結合の強度を高め、また工具鋼の濡れ性の挙動を改善するために、ニッケルが加えられる。しかしながら、この結果、合金の融解範囲が高くなる。
EP−A−1078711は、少量のガリウム、インジウム、スズ又はマンガンを含むことがあるAg−Cu−Znろう付け溶加材を開示している。しかしながら、これらの合金は、多くの場合、延性や変形性のような機械的性質を欠き、更に、融解範囲が高くまた高い銀含有率のろう付け材料の欠点も示す。
したがって、目的は、生産しやすく、所定の銀含有率で低い融点を有し、周囲温度で良好な変形性(例えば、冷間圧延又は冷間伸線のため)を有し、ろう付け結合に十分な延性を有し、生態学的に無害になるようにカドミウムを含まないろう付け溶加材を提供することであった。
当該技術分野では、Ag−Cu−X合金のAg含有率が、二成分Ag−Cu系の共融挙動による合金の液相線温度に重大な役割をすることは周知である。
所定の銀含有率での低い融点は、ある固定のAg含有率(例えば、25%)の場合、融解温度がDIN EN ISO 17672とAWS A5.8M/A5.8−2011(ろう付け溶加材)及び米国特許第2019984(A)号による標準合金と比較して、かなり低くなることを意味する(15℃以上低くなる)。
所定のAg含有率における液相線温度のこの改善は、他の合金元素を適切に選択することによって達成され得る。
本目的は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
5重量パーセント〜49重量パーセントの銀(Ag)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの少なくとも1つの金属と、銅と不可避不純物の残部とを含み、ただし、銀含有率が35重量パーセント〜49重量パーセントである場合、マンガン含有率が8重量パーセントを超え、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材によって解決される。
発明の簡単な説明
1.不可避不純物である場合を除いてカドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、銅と、15.5重量パーセント〜49重量パーセントの銀と、10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛と、6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガンと、インジウム、ガリウム、スズ及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの少なくとも1つの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、ただし、銀含有率が35重量パーセント〜49重量パーセントの場合、マンガン含有率が8重量パーセントを超える、ろう付け溶加材。
Mnは、所定のAg含有率で従来のAg−Cu−Zn系を低い液相線温度に拡張する。Ag−Cu−Zn−Mn液相線温度は、所望の低い液相線温度には20〜50℃高すぎる。したがって、Sn/In/Gaが、液相線温度を低くするために必要とされ、Ag−Cu−Zn−Sn合金系との競合を可能にする。
2.15重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛を含む項1のろう付け溶加材。
Zn含有率が高すぎると合金が脆くなり、低過ぎると液相線温度が高くなる。
3.7重量パーセント〜15重量パーセントのマンガンを含む項1又は2のろう付け溶加材。
含有率が低過ぎると液相線温度が高くなり、Mn濃度が高すぎると濡れ性の問題が起こる。
4.15.5重量パーセント〜44重量パーセント、15.5重量パーセント〜24重量パーセント、又は15.5重量パーセント〜21重量パーセントの銀を含む、項1〜3のいずれかのろう付け溶加材。
代用するのに望ましいAg範囲は、650〜850℃の液相線温度に達する。
5.8重量パーセント〜19重量パーセントのマンガンを含む項1〜4のいずれかのろう付け溶加材。
6.インジウム、ガリウム、スズ及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1重量パーセント〜4重量パーセントの金属を含む、項1〜5のいずれかのろう付け溶加材。
Sn/In/Gaは、液相線温度を低くするために必要とされ、Ag−Cu−Zn−Sn合金系との競争を可能にする。
7.インジウム、ガリウム、スズ及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1〜3重量パーセントの第2及び/又は第3の金属を含む、項1〜6のいずれかのろう付け溶加材。
8.1〜5重量パーセント、1〜4重量パーセントの量、1〜3重量パーセントの量、1〜2重量パーセントの量のインジウム、ガリウム又はこれらの組み合わせを含み、不可避不純物の場合を除きスズを含まない、項1〜6のいずれか一項のろう付け溶加材。
9.第2及び/又は第3の金属が、1〜2重量パーセントの量で含まれる、項7のろう付け溶加材。
液相線が、Sn2又はIn1だけよりも効果的に低下するので、Sn2In1のような組み合わせが有益である。
10.不可避不純物が、包括的に、0.5重量パーセント又は0.3重量パーセントの量を超えない、項1〜8のいずれかのろう付け溶加材。
さもなければ、ろう付け合金の特性の変化が大きすぎ、例えば、Pb/Bi添加によって延性が低下する。
11.ケイ素、アンチモン、パラジウム、金、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、オスミウム、白金、チタン、リチウム、ゲルマニウム、ニッケル、鉄、コバルト又はこれらの組み合わせからなる群から選択された金属を更に含み、これら金属は、場合によって、最大6重量パーセントの量、より具体的にはこれらの金属の総量の0.05重量パーセント〜6重量パーセントの量で存在することができる、項1〜9のいずれかのろう付け溶加材。
この群は、特性に悪影響を及ぼさない。これと対照的に、例えば工具鋼の濡れ性などの選択された特性を改善することができる。
12.ケイ素、アンチモン、チタン、リチウム、ゲルマニウム、ニッケル、鉄又はコバルトからなる群の1つの追加金属を、0.05重量パーセント〜6重量パーセントの量で更に含む、項1〜10のろう付け溶加材。
13.ニッケルを最大7重量パーセントの量で含む、項1〜11のいずれかのろう付け溶加材。
ニッケルが、鋼及び特に工具鋼上のろう付け合金の濡れ性及び流れ挙動を改善する。
14.アンチモン、チタン、鉄、ニッケル又はコバルトをそれぞれ最大5重量パーセントの量で含む、項1〜13のいずれかのろう付け溶加材。
アンチモンは、更に液相線を低下させ、鉄、ニッケル、コバルトが、合金の延性を高め、鋼の濡れ性を改善する。
15.ゲルマニウム又はチタンを最大3重量パーセントの量で含む、項1〜14のいずれかのろう付け溶加材。
チタンは、セラミックのような「濡れにくい」面上の濡れ性を合金化する合金化活性成分である。
ゲルマニウムは、合金の鋼の濡れ性を改善することが周知である。
16.アンチモン、ゲルマニウム、リチウム、ケイ素又はコバルトを最大2重量パーセントの量で含む、項1〜15のいずれかのろう付け溶加材。
リチウムとケイ素が、合金の液相線温度をきわめて効率的に低下させ、ケイ素が、特に流れ挙動を改善する。
17.ケイ素又はリチウムを最大1重量パーセントの量で含む、項1〜16のいずれかのろう付け溶加材。
リチウムとケイ素が、合金の液相線温度をきわめて効率的に低下させ、ケイ素が、特に流れ挙動を改善する。しかしながら、両方の元素が多すぎると、合金とろう付け結合が脆くなる可能性がある。
18.銅を5重量パーセント〜68.4重量パーセントの量で含む、項1〜17のいずれかのろう付け溶加材。
19.銅を7重量パーセント〜61.5重量パーセントの量で含む、項1〜18のいずれかのろう付け溶加材。
20.銅を21重量パーセント〜68.4重量パーセントの量で含む、項1〜19のいずれかのろう付け溶加材。
21.銅を34.3重量パーセント〜52重量パーセントの量で含む、項1〜20のいずれかのろう付け溶加材。
22.ケイ素を、0.01重量パーセント〜2重量パーセント、特に0.05重量パーセント〜1重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.8重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、0.1重量パーセント〜0.45重量パーセント、0.15重量パーセント〜0.45重量パーセント、又は0.2重量パーセント〜0.4重量パーセントの量で含む、項1〜21のいずれかのろう付け溶加材。
ケイ素が、合金の液相線温度をきわめて効率的に低下させ、ケイ素が、特に流れ挙動を改善する。
23.アンチモンを、0.01重量パーセント〜5重量パーセント、特に0.05重量パーセント〜2重量パーセント、0.05重量パーセント〜1重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.3重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.15重量パーセントの量で含む、項1〜22のいずれかのろう付け溶加材。
アンチモンが、更に、液相線を低下させる可能性があり、高すぎると合金が脆くなる。
24.チタンを、0.01重量パーセント〜5重量パーセント、特に0.05重量パーセント〜3重量パーセント、0.05重量パーセント〜1.5重量パーセント、0.1重量パーセント〜1重量パーセント、0.1重量パーセント〜0.75重量パーセント、0.1重量パーセント〜0.5重量パーセント、又は0.1重量パーセント〜0.3重量パーセントの量で含む、項1〜23のいずれかのろう付け溶加材。
チタンが、セラミックのような「濡れにくい」面の濡れ性を合金化する合金化活性成分である。
25.リチウムを、0.001重量パーセント〜2重量パーセント、特に0.01重量パーセント〜1重量パーセント、0.01重量パーセント〜1重量パーセント、0.01重量パーセント〜0.8重量パーセント、0.01重量パーセント〜0.5重量パーセント、0.01重量パーセント〜0.4重量パーセント、又は0.01重量パーセント〜0.2重量パーセントの量で含む、項1〜24のいずれかのろう付け溶加材。
リチウムが、合金の液相線温度をきわめて効率的に低下させる。しかしながら、リチウムの量が多すぎると、合金とのろう付け結合が脆くなる可能性がある。
26.ゲルマニウムを、0.01重量パーセント〜3重量パーセント、特に0.05重量パーセント〜2重量パーセント、0.05重量パーセント〜1重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.8重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、0.1重量パーセント〜0.45重量パーセント、0.15重量パーセント〜0.45重量パーセント、又は0.2重量パーセント〜0.4重量パーセントの量で含む、項1〜25のいずれかのろう付け溶加材。
ゲルマニウムが、合金の鋼の濡れ性を改善する。
27.ニッケルを、0.001重量パーセント〜7重量パーセント又は0.001重量パーセント〜6重量パーセント、特に0.01重量パーセント〜5重量パーセント、0.05重量パーセント〜4重量パーセント、0.05重量パーセント〜3重量パーセント、0.05重量パーセント〜2重量パーセント、0.1重量パーセント〜1重量パーセント、又は0.1重量パーセント〜0.5重量パーセントの量で含む、項1〜26のいずれかのろう付け溶加材。
ニッケルが、鋼及び特に工具鋼のろう付け合金の濡れ性並びに流れ挙動を改善する。量が多すぎると液相線温度が高くなりすぎる。
28.鉄を、0.001重量パーセント〜5重量パーセント、特に0.01重量パーセント〜2重量パーセント、0.05重量パーセント〜1重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.8重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.3重量パーセントの量で含む、項1〜27のいずれかのろう付け溶加材。
鉄の追加が少ないと合金の延性が高まる。
29.コバルトを、0.001重量パーセント〜5重量パーセント、又は最大2重量パーセント、特に0.01重量パーセント〜2重量パーセント、0.05重量パーセント〜1重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.8重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.3の量で含む、項1〜28のいずれかのろう付け溶加材。
追加のコバルトが少ないと合金の延性が高まり、コバルトは、鋼の合金の濡れ性を改善する。
30.パラジウム、白金、ルテニウム、オスミウム、金、イリジウム、ロジウム及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1つ以上の金属を、最大1重量パーセントの量、又は0.001重量パーセント〜0.5重量パーセント又は0.01重量パーセント〜1重量パーセントの量で含む、項1〜29のいずれかのろう付け溶加材。
これらの元素、特にパラジウムは、鋼の濡れ性を改善する。
31.以上の項のいずれかによるろう付け溶加材を含むサンドイッチ型ろう付け溶加材。
32.フラックスで被覆された前述の項のうちの1つ以上のろう付け溶加材のロッド又はワイヤ。
33.鋼、ステンレス鋼、銅とその合金(すなわち、黄銅)、ニッケルとその合金、又はこれらの組み合わせで作製された部品を、鋼、ステンレス鋼、銅とその合金(すなわち、黄銅)、ニッケルとその合金、又はこれらの組み合わせで作製された母材にろう付けするための、前述の項のいずれかによるろう付け溶加材の使用。
34.ニッケルクロム合金、銅クロム合金、銅又は銀の複合材料を、黄銅、銅、鋼又はこれらの組み合わせで作製された母材にろう付けするための、以上の項のいずれかによる、ろう付け溶加材の使用。
35.硬合金を、鋼(特に工具鋼)、硬合金、ダイヤモンド又はこれらの組み合わせにろう付けするための、前述の項のいずれかによるろう付け溶加材の使用。
36.超硬合金のこ刃、ミリングツール、ドリルビット、接点材料若しくは医療機器、熱交換器又はコンプレッサを作製するための、前述の項のいずれかのよる、ろう付け溶加材の使用。
37.前述の項のいずれかによる、ろう付け溶加材と、フラックスとの組み合わせ。
38.ろう付け溶加材が、ワイヤ又はロッドの形状である、項37の組み合わせ。
39.ろう付け溶加材が、フラックスで被覆された、項37又は38の組み合わせ。
40.フラックスが、DIN EN 1045規格に規定されるFH10、FH11又はFH12から選択された、項37〜39のうちの1つ又は複数の組み合わせ。
41.ろう付けによって金属部品を結合する方法であって、
−母材を提供するステップと、
−母材に接続される部品を提供するステップと、
−母材と部品をろう付けに適したように互いに配置するステップと、
−項1〜31のいずれかのろう付け溶加材又は項36〜39のいずれかの組み合わせを、母材、部品又は両方に、ろう付けに適する方法で接触させて配置するステップと、
−ろう付けをもららし、結合部品を得るのに十分な温度でこの配置を熱処理するステップと、
−結合部品を冷却するステップと、を含む方法。
42.項41の方法により得られるろう付け物品。
金属リボン3、金属リボンの両側の第1のろう付け溶加材1と第2のろう付け溶加材2を呈するサンドイッチ型ろう付け溶加材の断面を示す。
カドミウム及びリンの含有は、不可避不純物を除いて明示的に除外される。カドミウム(Cd)は、その毒性により、ろう付け溶加材に望ましくない。リン(P)は、母材として鉄と鉄系合金を含むろう付け結合部における脆弱な金属間相の形成を防ぐために使用されない。アルミニウムは、最大0.001重量パーセントの不純物として存在することができる。リン、マグネシウム又はカルシウムは、最大0.008重量パーセントの不純物として存在することができる。カドミウム、セレン、テルル、スズ、アンチモン、ビスマス及びヒ素は、それぞれ最大0.01重量パーセントの不純物として存在することができる。鉛は、最大0.025重量パーセントの不純物として存在することができる。硫黄は、やはり最大0.03重量パーセントの不純物として存在することができる。ケイ素と鉄は、それぞれ最大0.05重量パーセントの不純物として存在することができる。不可避不純物は、全体のうち最大0.5重量パーセント、0.3重量パーセント、又は0.15重量パーセントの量で存在することができる。
誤解を防ぐために、上記の合金組成は、銅を含まなければならない。銅含有率は、通常、5重量パーセント〜68.4重量パーセント、7重量パーセント〜61.5重量パーセント、21重量パーセント〜68.4重量パーセント、25重量パーセント〜55重量パーセント、又は34.3重量パーセント〜52重量パーセントである。
銀は、15.5重量パーセント〜44重量パーセントの量、15.5重量パーセント〜24重量パーセントの量、又は15.5重量パーセント〜21重量パーセントの量で存在してもよい。
亜鉛は、15重量パーセント〜25重量パーセントの量、又は20重量パーセント〜25重量パーセントの量で含まれてもよい。
マンガンは、7重量パーセント〜19重量パーセントの量、8重量パーセント〜15重量パーセントの量、又は9重量パーセント〜11重量パーセントの量で存在してもよい。
インジウム、ガリウム、スズ及びこれらの組み合わせからなる群から選択された金属の含有率は、0.1重量パーセント〜5重量パーセント又は1重量パーセント〜4重量パーセントでよい。例えば、インジウムが、3重量パーセントの量で存在する場合、ガリウムが0.1重量パーセントの量で存在し、スズが1重量パーセントの量で存在することもできる。より具体的には、1つの元素が、2重量パーセント〜3重量パーセントの量で存在する場合、又はそのような元素のうちの2つか3つが使用される場合は、それぞれの元素は、1重量パーセント〜2重量パーセントの量で使用されると効率的になることがわかっている。また、インジウム、ガリウム、スズ及びこれらの組み合わせからなる群から選択された金属の総量が5重量パーセントを超えない場合も、許容可能である。
ろう付け溶加材は、更に、ケイ素、アンチモン、パラジウム、金、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、オスミウム、白金、チタン、リチウム、ゲルマニウム、ニッケル、鉄、コバルト又はこれらの組み合わせからなる群の金属を含んであってもよい。これらの金属は、場合によって、これらの金属の総量で最大6重量パーセントの量で存在することができる。
特定の実施形態では、特にケイ素、アンチモン、白金、チタン、リチウム、ゲルマニウム、ニッケル、鉄又はコバルトからなる群から選択されたこれらの金属のうちの1つは、銀、銅、亜鉛、マンガン、及び通常はインジウム、ガリウム又はスズのうちの1つの基本組成への追加(第6)合金元素として、より具体的には0.05〜6重量パーセントの量で存在する。
これに加えて、パラジウム、金、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、オスミウム又はこれらの組み合わせからなる群から選択された1つ又は複数の元素が存在してもよく、これは、特定の優先性はない。
ろう付け溶加材は、場合により又は必須で、ニッケルを、最大7重量パーセント、又は最大6重量パーセント、又は0.001重量パーセント〜7重量パーセント、0.001重量パーセント〜7重量パーセント、0.01重量パーセント〜5重量パーセント、0.05重量パーセント〜4重量パーセント、0.05重量パーセント〜3重量パーセント、0.05重量パーセント〜2重量パーセント、0.1重量パーセント〜1重量パーセント、又は0.1重量パーセント〜0.5重量パーセントの量で含んであってもよい。
ろう付け溶加材は、場合により又は必須で、チタンを、最大5重量パーセント、又は0.01重量パーセント〜5重量パーセント、0.05重量パーセント〜3重量パーセント、0.05重量パーセント〜1.5重量パーセント、0.1重量パーセント〜1重量パーセント、0.1重量パーセント〜0.75重量パーセント、0.1重量パーセント〜0.5重量パーセント、又は0.1重量パーセント〜0.3重量パーセントの量で含んであってもよい。
ろう付け溶加材は、場合により又は必須で、アンチモンを、最大5重量パーセント、又は0.01重量パーセント〜5重量パーセント、0.05重量パーセント〜2重量パーセント、0.05重量パーセント〜1重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.3重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.15重量パーセントの量で含んであってもよい。
ろう付け溶加材は、場合により又は必須で、鉄を、最大5重量パーセントの量、又は0.001重量パーセント〜5重量パーセント、0.01重量パーセント〜2重量パーセント、0.05重量パーセント〜1重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.8重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.3重量パーセントの量で含んであってもよい。
ろう付け溶加材は、場合により又は必須で、コバルトを、最大5重量パーセントの量、又は最大2重量パーセントの量、又は0.001重量パーセント〜5重量パーセント、0.01重量パーセント〜2重量パーセント、0.05重量パーセント〜1重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.8重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.3重量パーセントの量で含んであってもよい。
ろう付け溶加材は、場合により又は必須で、ゲルマニウムを、最大3重量パーセントの量、又は0.01重量パーセント〜3重量パーセント、0.05重量パーセント〜2重量パーセント、0.05重量パーセント〜1重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.8重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、0.1重量パーセント〜0.45重量パーセント、0.15重量パーセント〜0.45重量パーセント、又は0.2重量パーセント〜0.4重量パーセントの量で含んであってもよい。
ろう付け溶加材は、場合により又は必須で、リチウムを、最大2重量パーセントの量、又は0.001重量パーセント〜2重量パーセント、0.01重量パーセント〜1重量パーセント、0.01重量パーセント〜0.8重量パーセント、0.01重量パーセント〜0.5重量パーセント、0.01重量パーセント〜0.4重量パーセント、又は0.01重量パーセント〜0.2重量パーセントの量で含んであってもよい。
ろう付け溶加材は、場合により又は必須で、ケイ素を、最大2重量パーセントの量、又は0.01重量パーセント〜2重量パーセント、0.05重量パーセント〜1重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.8重量パーセント、0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、0.1重量パーセント〜0.45重量パーセント、0.15重量パーセント〜0.45重量パーセント、又は0.2重量パーセント〜0.4重量パーセントの量で含んであってもよい。
これらの金属は、場合により、本明細書に開示された量で存在することができるが、ケイ素、アンチモン、白金、チタン、リチウム、ゲルマニウム、ニッケル、鉄又はコバルトからなる群から選択されたこれらの金属のうちの1つが、銀、銅、亜鉛、マンガン及び通常はインジウム、ガリウム又はスズのうちの1つの基本組成への追加(第6)合金元素として存在する前述の特定の実施形態の場合には存在しなければならない。
ろう付け溶加材は、場合により、パラジウム、白金、ルテニウム、オスミウム、金、イリジウム、ロジウム及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1つ以上の金属を、最大1重量パーセントの量、又は0.001重量パーセント〜0.5重量パーセント又は0.01重量パーセント〜1重量パーセントの量で含んであってもよい。
したがって、第1の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
5重量パーセント〜49重量パーセントの銀(Ag)と、
15重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Zn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属を含み、残りが銅と不可避不純物であり、ただし、銀含有率が35重量パーセント〜49重量パーセントの場合、マンガン含有率が8重量パーセントを超え、全ての成分の割合を足し合わせると100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関連し、
又は、
第2の特定の実施形態が、不可避不純物である場合を除いて、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
5重量パーセント〜49重量パーセントの銀(Ag)と、
20重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが、銅と不可避不純物であり、ただし、銀含有率が35重量パーセント〜49重量パーセントの場合、マンガン含有率が8重量パーセントを超え、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第3の特定の実施形態は、不可避不純物である場合を除いて、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
5重量パーセント〜49重量パーセントの銀(Ag)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
9重量パーセント〜12重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第4の特定の実施形態は、不可避不純物である場合を除いて、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
5重量パーセント〜49重量パーセントの銀(Ag)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1重量パーセント〜4重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、ただし、銀含有率が35重量パーセント〜49重量パーセントの場合に、マンガン含有率が8重量パーセントを超え、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第5の特定の実施形態は、不可避不純物である場合を除いて、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
5重量パーセント〜49重量パーセントの銀(Ag)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)及びスズ(Sn)からなる群から選択された1重量パーセント〜5重量パーセントの少なくとも2つの金属とを含み、含まれるこれらの金属が、それぞれ0.1重量パーセント〜2重量パーセント又は1重量パーセント〜2重量パーセントの量で存在し、
残りが銅と不可避不純物であり、ただし、銀含有率が35重量パーセント〜49重量パーセントの場合、マンガン含有率が8重量パーセントを超え、及び、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関する。
更に、第6の特定の実施形態が、不可避不純物である場合を除いて、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
5重量パーセント〜49重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜68.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、7重量パーセント〜61.5重量パーセント、21重量パーセント〜68.4重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
15重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、ただし、銀含有率が35重量パーセント〜49重量パーセントの場合、マンガン含有率が8重量パーセントを超え全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第7の特定の実施形態は、不可避不純物である場合を除いて、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
5重量パーセント〜49重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜68.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、7重量パーセント〜61.5重量パーセント、21重量パーセント〜68.4重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
20重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、ただし、銀含有率が35重量パーセント〜49重量パーセントの場合、マンガン含有率が8重量パーセントを超え、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第8の特定の実施形態は、不可避不純物である場合を除いて、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
5重量パーセント〜49重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜68.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、7重量パーセント〜61.5重量パーセント、21重量パーセント〜68.4重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであってもよい、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
8重量パーセント〜15重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、ただし、銀含有率が35重量パーセント〜49重量パーセントの場合、マンガン含有率が8重量パーセントを超え、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第9の特定の実施形態は、不可避不純物である場合を除いて、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
5重量パーセント〜49重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜68.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、7重量パーセント〜61.5重量パーセント、21重量パーセント〜68.4重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであってもよい、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
9重量パーセント〜12重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第10の特定の実施形態は、不可避不純物である場合を除いて、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
5重量パーセント〜49重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜68.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、7重量パーセント〜61.5重量パーセント、21重量パーセント〜68.4重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであってもよい、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1重量パーセント〜4重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、ただし、銀含有率が35重量パーセント〜49重量パーセントの場合、マンガン含有率が8重量パーセントを超え、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第11の特定の実施形態は、不可避不純物である場合を除いて、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
5重量パーセント〜49重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜68.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、7重量パーセント〜61.5重量パーセント、21重量パーセント〜68.4重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであってもよい、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)及びスズ(Sn)からなる群から選択された1重量パーセント〜5重量パーセントの少なくとも2つの金属とを含み、含まれるこれらの金属が、0.1重量パーセント〜2重量パーセント、又は1重量パーセントから2重量パーセントの量で存在し、
残りが、銅と不可避不純物であり、ただし、銀含有率が35重量パーセント〜49重量パーセントである場合、マンガン含有率が8重量パーセントを超え、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関する。
第12の特定の実施形態では、銀含有率が15.5重量パーセント〜44重量パーセントであり、マンガン含有率が8重量パーセント〜19重量パーセントである。したがって、この実施形態では、ろう付け溶加材は、不可避不純物である場合を除いて、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、銅と、
15.5重量パーセント〜44重量パーセントの銀(Ag)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
8重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関する。
誤解を防ぐために、上記の合金組成は、銅を含まなければならない。銅含有率は、通常、5重量パーセント〜66.4重量パーセント、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、25重量パーセント〜55重量パーセント、又は34.3重量パーセント〜52重量パーセントである。
銀はまた、15.5重量パーセント〜44重量パーセントの量で存在してもよい。
亜鉛はまた、15重量パーセント〜25重量パーセントの量、又は20重量パーセント〜25重量パーセントの量で含まれてもよい。
マンガンはまた、7重量パーセント〜19重量パーセントの量、8重量パーセント〜15重量パーセントの量、又は9重量パーセント〜11重量パーセントの量で存在してもよい。
インジウム、ガリウム、スズ及びこれらの組み合わせからなる群から選択された金属の含有率は、1重量パーセント〜4重量パーセントであってもよい。前述のように、インジウム、ガリウム及びスズのうちの2つ又は全ての金属の組み合わせは、前述のような量で存在することができる。
このろう付け溶加材は、更に、ケイ素、アンチモン、チタン、リチウム、ゲルマニウム、ニッケル、鉄、コバルト又はこれらの組み合わせからなる群の1つ又は複数の金属を含んであってもよい。これらの金属は、場合により、これらの金属の総量の最大6重量パーセントの量で存在することができる。
したがって、第13の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜44重量パーセントの銀(Ag)と、
15重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第14の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜44重量パーセントの銀(Ag)と、
20重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、ただし、銀含有率が35重量パーセント〜44重量パーセントの場合、マンガン含有率が8重量パーセントを超え、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第15の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜44重量パーセントの銀(Ag)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
9重量パーセント〜12重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第16の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜44重量パーセントの銀(Ag)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1重量パーセント〜4重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第17の特定の実施形態は、不可避不純物の場合を除いてカドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜44重量パーセントの銀(Ag)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)及びスズ(Sn)からなる群から選択された1重量パーセント〜5重量パーセントの少なくとも2つの金属とを含み、含まれるこれらの金属が、それぞれ0.1重量パーセント〜2重量パーセント、又は1重量パーセントから2重量パーセントの量で存在し、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関する。
更に、第18の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜44重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであってもよい、銅(Cu)と、
15重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第19の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜44重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであってもよい、銅(Cu)と、
20重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第20の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜44重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
8重量パーセント〜15重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第21の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜44重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであってもよい、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
9重量パーセント〜12重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第22の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜44重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであってもよい、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1重量パーセント〜4重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第23の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜44重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであってもよい、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)及びスズ(Sn)からなる群から選択された1重量パーセント〜5重量パーセントの少なくとも2つの金属であって、含まれる金属が、0.1重量パーセント〜2重量パーセント、又は1重量パーセントから2重量パーセントの量で存在する、金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関する。
したがって、第24の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜24重量パーセントの銀(Ag)と、
15重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第25の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜24重量パーセントの銀(Ag)と、
20重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、ただし、銀含有率が15.5重量パーセント〜24重量パーセントの場合、マンガン含有率が8重量パーセントを超え、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第26の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜24重量パーセントの銀(Ag)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
9重量パーセント〜12重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第27の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜24重量パーセントの銀(Ag)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1重量パーセント〜4重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第28の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、不可避不純物を除いて、
15.5重量パーセント〜24重量パーセントの銀(Ag)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)及びスズ(Sn)からなる群から選択された1重量パーセント〜5重量パーセントの少なくとも2つの金属とを含み、含まれるこれらの金属が、それぞれ0.1重量パーセント〜2重量パーセント、又は1重量パーセントから2重量パーセントの量で存在し、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関する。
第29の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜24重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
15重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第30の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜24重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
20重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第31の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜24重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
8重量パーセント〜15重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第32の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜24重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
9重量パーセント〜12重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第33の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜24重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1重量パーセント〜4重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第34の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜24重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)及びスズ(Sn)からなる群から選択された1重量パーセント〜5重量パーセントの少なくとも2つの金属であって、含まれる金属は、0.1重量パーセント〜2重量パーセント、又は1重量パーセントから2重量パーセントの量の、金属と、
不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第35の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜24重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
20重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
9重量パーセント〜12重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1重量パーセント〜4重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関する。
したがって、第36の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜21重量パーセントの銀(Ag)と、
15重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第37の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜21重量パーセントの銀(Ag)と、
20重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、ただし、銀含有率が15.5重量パーセント〜21重量パーセントの場合、マンガン含有率が8重量パーセントを超え、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第38の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜21重量パーセントの銀(Ag)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
9重量パーセント〜12重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第39の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜21重量パーセントの銀(Ag)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1重量パーセント〜4重量パーセントの金属とを含み、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第40の特定の実施形態が、不可避不純物の場合を除いてカドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜21重量パーセントの銀(Ag)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)及びスズ(Sn)からなる群から選択された1重量パーセント〜5重量パーセントの少なくとも2つの金属とを含み、含まれるこれらの金属が、それぞれ0.1重量パーセント〜2重量パーセント、又は1重量パーセントから2重量パーセントの量で存在し、残りが銅と不可避不純物であり、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関する。
更に、第41の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜21重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
15重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第42の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜21重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
20重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第43の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜21重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
8重量パーセント〜15重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第44の特定の実施形態は、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜21重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
9重量パーセント〜12重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された0.1重量パーセント〜5重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第45の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜21重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1重量パーセント〜4重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第46の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜21重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)及びスズ(Sn)からなる群から選択された1重量パーセント〜5重量パーセントの少なくとも2つの金属であって、含まれる金属は、0.1重量パーセント〜2重量パーセント、又は1重量パーセントから2重量パーセントの量で存在する、金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関し、
又は、
第47の特定の実施形態が、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、
15.5重量パーセント〜21重量パーセントの銀(Ag)と、
5重量パーセント〜66.4重量パーセントの銅(Cu)であって、銅含有率が、10重量パーセント〜65重量パーセント、20重量パーセント〜60重量パーセント、又は25重量パーセント〜55重量パーセントであり得る、銅(Cu)と、
20重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛(Zn)と、
9重量パーセント〜12重量パーセントのマンガン(Mn)と、
インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1重量パーセント〜4重量パーセントの金属と、不可避不純物とを含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントである、ろう付け溶加材に関する。
前述の第1〜第47の実施形態はそれぞれ、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせの代わりに、インジウム、ガリウム又はその混合物を含んでもよく、すなわち、スズが不可避不純物である場合を除いて、スズを含まなくてもよく、したがってその結果、(インジウム(In)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びこれらの組み合わせの代わりに)ガリウム、インジウム又はこれらの組み合わせを1重量パーセント〜5重量パーセントの量、1〜4重量パーセントの量、1〜4重量パーセントの量、又は1〜3重量パーセントの量で含むこと以外は前述の第1〜第47の実施形態と同一である、第48の実施形態〜第95の実施形態の追加の特定の実施形態になり、したがって、不可避不純物である場合を除いて、スズを含まない。
更に、前述の第1〜第47の実施形態はそれぞれ、ケイ素、ニッケル、ゲルマニウム、リチウム、アンチモン、鉄、コバルト、チタン又はこれらの組み合わせからなる群から選択された第6の元素を含有してもよい。したがって、本特許出願はまた、更なる他の特定の実施形態に関連する。第96の特定の実施形態〜第144の特定の実施形態は、第1〜第47の実施形態と同一であり、これらの第96〜第144の実施形態はそれぞれ、更に、0.05重量パーセント〜6重量パーセントの量で存在するケイ素、アンチモン、チタン、リチウム、ゲルマニウム、ニッケル、鉄又はコバルトからなる群の金属を含み、全ての成分の割合を足し合わせると、100重量パーセントであり、より具体的には、
ニッケルが、0.001重量パーセント〜6重量パーセント、又は0.01重量パーセント〜5重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜4重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜3重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜2重量パーセント、又は0.1重量パーセント〜1重量パーセント、又は0.1重量パーセント〜0.5重量パーセントの量で存在し、又は
チタンが、0.01重量パーセント〜5重量パーセント、特に0.05重量パーセント〜3重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜1.5重量パーセント、又は0.1重量パーセント〜1重量パーセント、又は0.1重量パーセント〜0.75重量パーセント、又は0.1重量パーセント〜0.5重量パーセント、又は0.1重量パーセント〜0.3重量パーセントの量で存在し、又は、
アンチモンが、0.01重量パーセント〜5重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜2重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜1重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.3重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.15重量パーセントの量で存在し、又は
鉄が、0.001重量パーセント〜5重量パーセント、又は0.01重量パーセント〜2重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜1重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.8重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.3重量パーセントの量で存在し、又は、
コバルトが、0.001重量パーセント〜5重量パーセント、又は0.01重量パーセント〜2重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜1重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.8重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.3重量パーセントの量で存在し、又は、
ゲルマニウムが、0.01重量パーセント〜3重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜2重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜1重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.8重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、又は0.1重量パーセント〜0.45重量パーセント、又は0.15重量パーセント〜0.45重量パーセント、又は0.2重量パーセント〜0.4重量パーセントの量で存在し、又は、
リチウムが、0.001重量パーセント〜2重量パーセント、又は0.01重量パーセント〜1重量パーセント、又は0.01重量パーセント〜0.8重量パーセント、又は0.01重量パーセント〜0.5重量パーセント、又は0.01重量パーセント〜0.4重量パーセント、又は0.01重量パーセント〜0.2重量パーセントの量で存在し、又は、
ケイ素が、0.01重量パーセント〜2重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜1重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.8重量パーセント、又は0.05重量パーセント〜0.5重量パーセント、又は0.1重量パーセント〜0.45重量パーセント、又は0.15重量パーセント〜0.45重量パーセント、又は0.2重量パーセント〜0.4重量パーセントの量で存在する。
ろう付け溶加材は、液相合金化又は機械的合金化によって得られる。1つの一般的な方法は、溶融によるものである。本特許出願のろう付け溶加材は、適量の金属を溶かすことによって作製され得る。また、合金を抽出物として利用して、例えば、銀、銅及び亜鉛からなる合金を使用し、その合金に適量のマンガン、スズ又はこれらの合金を追加し、この組み合わせを溶融してもよい。溶融は、アルゴンや窒素などの不活性ガス雰囲気中又は空気中で行われてもよい。とりわけ、ガス炉、電気炉及び誘導炉は、必要な加熱を行う適切な手段である。溶融合金は、成形型に鋳造されてもよく、粉末又は小粒を得るために噴霧されてもよく、又は粒状化されてもよい。ろう付けペーストを作製するために噴霧された粉末が使用されてもよい。粉末及び顆粒は、後述するようなプレス成形及び押出し成形に使用されてもよい。このように、粉末及び顆粒を使用して、打ち抜き部品、ワイヤ又はロッドを得ることができる。
したがって、溶融の後に、インゴット鋳造、連続鋳造、融解紡糸、合金粒状化又は噴霧などの製造技術が続き得る。
インゴットはまた、ろう付け溶加材をワイヤ又はリボンの形状に押し出すために使用され得る。
半製品の形状は、押出し成形、プレス成形、鍛造、伸線、熱間若しくは冷間圧延、矯正、切断、打ち抜き、又はこれらの組み合わせによって、顧客要望に合わせて調整されてもよい。
連続鋳造も、ワイヤ、リボン又はロッドを得るための選択肢である。
更に、ろう付け溶加材を所望形状にするために、ろう付け溶加材からシートメタルを得る圧延、伸線、又はリングや打ち抜き部品などの造形品の製造を利用することができる。
また、ろう付け溶加材を、サンドイッチ型ろう付け溶加材、サンドイッチ型ろう付け合金、三層若しくは三重箔に使用することもができ、これらは、両側がろう付け溶加材の層で覆われた金属リボンと同義語であり、当該技術分野で既知である。
また、そのようなサンドイッチ型ろう付け溶加材を、例えば熱間圧延クラッディング、圧延クラッディング、複合鋳造によって作製できる方法は当該技術分野で知られており、複合鋳造は、基本的に、溶融ろう付け溶加材を金属リボンに付着させ、凝固又はローラ被覆する技術であり、ろう付け溶加材粉末のペースト又は懸濁液を金属リボンに付着させ熱処理して、溶剤及び有機成分を蒸発させ燃焼させ、ろう付け粉末を焼結又は溶融させる。
図1に、そのようなサンドイッチ型ろう付け溶加材の構造が示される。金属リボン3は、金属リボンの両側に第1のろう付け溶加材1と第2のろう付け溶加材2を保持する。第1のろう付け溶加材1と第2のろう付け溶加材2の両方として、本明細書に記載されたようなろう付け溶加材が使用されてもよい。また、第1のろう付け溶加材1と第2のろう付け溶加材2が、互いに異なってもよく、それぞれ本明細書に記載されたようなろう付け溶加材であってもよい。代替では、ろう付け溶加材のうちの1つは、他のものが前述のろう付け溶加材である限り、先行技術のろう付け溶加材であってもよい。
金属リボンは、鋼、鉄、銅、ニッケル及びこれらの合金のような、この目的に適した任意の金属で作製することができるが、他の金属も同様に適し得る。一般に、金属リボンとして、サンドイッチ型ろう付け溶加材に銅リボンが使用される。金属リボンの厚さは、金属リボンの厚さとろう付け溶加材の単層の厚さとの比率によって表わすことができる。典型的な比率は、4:1、1:1、2:1、1:0.85、1:0.28である。そのようなサンドイッチ型ろう付け溶加材の全体の厚さは、用途の技術要件によって異なることがあり、典型的には、0.1mm〜1.5mm又は0.2mm〜1.2mmの厚さで提供され得る。
ろう付け溶加材は、鋼、ステンレス鋼、銅及びこれらの合金(すなわち、黄銅)又はニッケルとその合金で作製された部品などの金属部品を、通常、鋼、ステンレス鋼、銅、及びこれらの合金(すなわち、黄銅)又はニッケルとその合金で作製された母材にろう付けするのに適する。用途の例は、熱交換器、コンプレッサ、ヒートポンプである。したがって、本特許出願は、また、鋼、ステンレス鋼、銅及びこれらの合金(すなわち、黄銅)、ニッケルとその合金、又はこれらの組み合わせで作製された部品を、鋼、ステンレス鋼、銅、及びこれらの合金(すなわち、黄銅)、ニッケルとその合金、又はこれらの組み合わせで作製された母材にろう付けするためのろう付け溶加材の使用に関連する。
また、ろう付け溶加材は、例えばニッケルクロム合金、銅クロム合金、銅又は銀複合材料などの接点材料を、例えば銅とその合金(すなわち、黄銅)又は鋼で作製された母材にろう付けするのに適する。したがって、本特許出願は、また、ニッケルクロム合金、銅クロム合金、銅又は銀複合材料を、黄銅、銅、鋼又はこれらの組み合わせで作製された母材にろう付けするためのろう付け溶加材の使用に関する。
ろう付け溶加材は、超硬合金のろう付けにも適する。超硬合金は、多くの場合、鉄、ニッケル、コバルト又はこれらの合金のようなバインダ金属によって浸潤された粉末の形態で、炭化タングステン(WC)などの超硬材料で作製される。そのような用途では、通常、鋼、硬合金、ダイヤモンド、ダイヤモンドセグメント、又は多結晶ダイヤモンドが、超硬合金と接合される。そのようなろう付けは、超硬合金のこ刃、ミリングツール、ドリルビット又は医療機器を作製するために使用され得る。
したがって、本特許出願は、また、超硬合金を、鋼(特に工具鋼)、超硬合金、ダイヤモンド又はこれらの組み合わせにろう付けするためのろう付け溶加材の使用と、硬合金のこ刃、ミリングツール、ドリル用ビット又は医療機器を作製するためのろう付け溶加材の使用、並びにそのように得られた超硬合金のこ歯、ミリングツール、ドリル用ビット、又は医療機器に関する。
鋼のろう付けは、多くの場合、油圧管とブレーキ管に使用される。ろう付け溶加材はまた、ステンレス鋼(例えば、眼鏡フレーム)のろう付けなどの他の材料及び用途にも適する。
一般に、前述の材料に適した既知のフラックスは、ろう付け溶加材のペースト、ラッカー、粉末又は被覆の形態(例えば、ワイヤ又はロッドの形状)で使用され得る。そのような適したフラックスは、例えば、DIN EN 1045規格に開示されたFH10、FH11及びFH12である。したがって、本特許出願はまた、ろう付け溶加材のいずれかとフラックスとの組み合わせで作製される造形品に関する。これらは、ワイヤ又はロッドの形状でよい。ろう付け溶加材のうちのいずれかで作製された造形品は、フラックスで被覆されてもよい。より具体的には、ロッド又はワイヤの形態の、ろう付け溶加材のいずれかで作製された造形品は、DIN EN 1045規格で規定されたFH10、FH11又はFH12から選択されたフラックスによって被覆されてもよい。
本特許出願のろう付け溶加材によるろう付けは、
−母材を提供するステップと、
−後述される母材に接続される部品を提供するステップと、
−母材と部品をろう付けに適したように互いに配置するステップと、
−本特許出願のろう付け溶加材又はろう付け溶加材とフラックスとの組み合わせを、母材、部品又は両方に接触した状態で、ろう付けに適したように配置するステップと、
−ろう付けをもたらし結合部品を得るのに十分な温度でこの配置を熱処理するステップと、
−結合部品を冷却するステップと、を含む、金属部品をろう付けによって結合するための方法に記載されるように実行され得る。
ろう付けされる部品は、前述の種々の材料、例えば、鋼、ステンレス鋼、銅とその合金(すなわち、黄銅)、ニッケルとその合金、ニッケルクロム合金、銅クロム合金、銅又は銀複合材料、超硬合金で作製され得る。母材は、例えば、鋼、ステンレス鋼、工具鋼、銅及びその合金(すなわち、黄銅)、ニッケルとその合金、超硬合金、ダイヤモンド又はこれらの組み合わせから選択され得る。部品と母材は両方とも、互いに同じでもよく異なってもよい種々の形状と寸法を有することができる。作製される材料の組成は前述された。母材と部品の両方に可能な形状は、とりわけ、管状、平坦又は角度のあるものである。また、様々な数の部品と母材を使用することができ、したがって、例えば多数のチューブなどのいくつかの部品を、例えばパンチメタルシートなどの1つの母材と接合することができ、又はその逆に接合することができる。これらは、ろう付けによって結合できるように互いに接して配置される。フラックスと組み合わせることができるろう付け溶加材は、母材、部品又は両方の上に配置される。これは、母材や部品を提供する前に、例えば本特許出願のろう付け溶加材を含むペーストをそれぞれ又は両方に塗布することによって行われてもよく、熱処理ステップ中に連続的に塗布されてもよく、例えば本特許出願のろう付け溶加材のワイヤで作製されたリングとして、母材又は部品上に配置されてもよい。フラックスは、ろう付け溶加材の前に又はろう付け溶加材と同時に塗布されてもよい。フラックスで被覆された本特許出願のろう付け溶加材で作製されたロッドは、フラックスをろう付け溶加材と同時に塗布するための可能な手段であるが、部品、母材又は両方は、例えばフラックスを含む液体を塗布することによって、その前にもフラックスが提供されてもよい。
熱処理は、炎で、炉内で、誘導によって、又は別の方法で加熱することによって行われてもよい。有用なものとして二酸化炭素、窒素又はアルゴンなどの不活性ガスを利用することができるが、ろう付けはまた、空気又は真空中で行われてもよい。熱処理ステップの後で、結合部分は冷却される。したがって、本特許出願は、また、前述のように金属部品を結合するための方法と、そのような方法によって得られたろう付け物品に関する。
合金は、るつぼ内に単一金属を提供し、誘導炉内で溶融し、グラファイト成形型に鋳造することにより得られた。これらの試料が、作製された合金の評価に使用された。
Figure 0006636423
Figure 0006636423
比較例
Figure 0006636423
合金の冷間変形性は、冷間圧延中の繰り返し変形に基づいて判定された。評価は、試料の裂傷が見られるまで、アニールなしに1回通過するたびに厚さが1mm減少する繰り返し圧延通過によって行われた。その結果を実施例と比較例に示す。
濡れ性及び流れ挙動は、鋼又は銅で作製された1mmシートが、鋼又は銅で作製された1mmシート上に直角に配置され、接合部にフラックスが塗布され、ろう付け溶加材で作製されたワイヤが接合部の隣に配置され、この配置を様々な温度で2分間炉に入れた試験に基づいて判断された。様々な温度と基板材料の濡れ性と流れ挙動を評価した。
格付けは、以下の意味を有する。
Figure 0006636423
液相線温度は、DIN EN ISO 17672規格に開示された標準ろう付け合金と比較して、示された。TLは、実施例と比較例のそれぞれのろう付け溶加材の液相線温度であり、TL(AgXXX)は、DIN EN ISO 17672規格で識別子Agと数XXXを有する銀ろう付け溶加材の液相線温度である。
≒液相線温度は、対応する標準ろう付け溶加材より15℃高いか低い。
<液相線温度は、対応する標準ろう付け溶加材より15℃超低い。
>液相線温度は、対応する標準ろう付け溶加材より15℃〜30℃高い。
>>液相線温度は、対応する標準ろう付け溶加材より30℃以上高い。

Claims (17)

  1. 不可避不純物である場合を除いて、カドミウム及びリンを含まないろう付け溶加材であって、銅と、15.5重量パーセント〜24重量パーセントの銀、10重量パーセント〜35重量パーセントの亜鉛、6重量パーセント〜19重量パーセントのマンガン、インジウム、ガリウム、スズ及びこれらの組み合わせからなる群から選択された合計0.1重量パーセント〜5重量パーセントの少なくとも2つの金属とを含み、残りが、銅と不可避不純物である、ろう付け溶加材。
  2. 15.5重量パーセント〜21重量パーセントの銀を含む、請求項1に記載のろう付け溶加材。
  3. インジウム、ガリウム、スズ及びこれらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも1つの金属を1重量パーセント〜4重量パーセント含む、請求項1又は2に記載のろう付け溶加材。
  4. 1〜5重量パーセントのインジウム及びガリウムの組み合わせを含み、スズは、不可避不純物である場合を除き存在しない、請求項1又は2に記載のろう付け溶加材。
  5. ケイ素、アンチモン、チタン、リチウム、ゲルマニウム、ニッケル、鉄又はコバルトからなる群の1つの追加金属を、0.05重量パーセント〜6重量パーセントの量で更に含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のろう付け溶加材。
  6. 15重量パーセント〜25重量パーセントの亜鉛を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のろう付け溶加材。
  7. 7重量パーセント〜15重量パーセントのマンガンを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のろう付け溶加材。
  8. 8重量パーセント〜19重量パーセントのマンガンを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のろう付け溶加材。
  9. 前記不可避不純物が、包括的に、0.5重量パーセントの量を超えない、請求項1〜8のいずれか一項に記載のろう付け溶加材。
  10. パラジウム、金、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、オスミウム、白金又はこれらの組み合わせを、0.001重量パーセント〜1重量パーセントの量で更に含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載のろう付け溶加材。
  11. ケイ素を最大1重量パーセントの量で含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のろう付け溶加材。
  12. コバルトを最大2重量パーセントの量で更に含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載のろう付け溶加材。
  13. 請求項1〜12のいずれか一項に記載のろう付け溶加材を含む、サンドイッチ型ろう付け溶加材。
  14. 鋼、ステンレス鋼、銅若しくはその合金、ニッケル若しくはその合金、ニッケルクロム合金、銅クロム合金、銅若しくは銀複合材料、超硬合金又はこれらの組み合わせで作製された部品を、鋼、ステンレス鋼、工具鋼、銅若しくはその合金、ニッケル若しくはその合金、超硬合金、ダイヤモンド又はこれらの組み合わせで作製された母材にろう付けするための、請求項1〜13のいずれか一項に記載のろう付け溶加材の使用。
  15. 超硬合金のこ刃、ミリングツール、ドリルビット、接点材料若しくは医療機器、熱交換器又はコンプレッサを作製するための、請求項1〜14のいずれか一項に記載のろう付け溶加材の使用。
  16. 請求項1〜13のいずれか一項に記載のろう付け溶加材とフラックスとの組み合わせで作製される造形品
  17. ろう付けによって金属部品を結合する方法であって、
    −母材を提供するステップと、
    −母材に接続される部品を提供するステップと、
    −母材と部品をろう付けに適するように互いに配置するステップと、
    −請求項1〜12のいずれかのろう付け溶加材又は請求項16の造形品を、前記母材、前記部品又は両方に、ろう付けに適する方法で接触させて配置するステップと、
    −結合部品を得るためにろう付けをもたらすのに十分な温度で前記配置を熱処理するステップと、
    −結合部品を冷却するステップと、を含む方法。
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